चरण 1: प्रश्न को समझना:
प्रश्न ऊष्मा विनिमय और किए गए कार्य की मात्रा दिए जाने पर, एक निकाय की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन (\(\Delta\)U) के लिए पूछता है।
चरण 2: मुख्य सूत्र या दृष्टिकोण:
ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम एक निकाय की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन (\(\Delta\)U) को निकाय में जोड़ी गई ऊष्मा (q) और निकाय पर किए गए कार्य (w) से संबंधित करता है। समीकरण है:
\[ \Delta U = q + w \]
सही चिह्न परिपाटी का उपयोग करना महत्वपूर्ण है:
• ऊष्मा (q):
• q > 0 (धनात्मक) जब ऊष्मा निकाय द्वारा अवशोषित की जाती है।
• q < 0 (ऋणात्मक) जब ऊष्मा निकाय द्वारा छोड़ी जाती है।
• कार्य (w):
• w > 0 (धनात्मक) जब कार्य निकाय पर किया जाता है।
• w < 0 (ऋणात्मक) जब कार्य निकाय द्वारा किया जाता है।
• "निकाय द्वारा 500 J अवशोषित किए गए"।
इसका मतलब है \(q = +500\) J.
• "निकाय द्वारा 200 J कार्य किया गया"।
इसका मतलब है \(w = -200\) J.
अब, इन मानों को ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के समीकरण में प्रतिस्थापित करें:
\[ \Delta U = q + w \]
\[ \Delta U = (+500 \text{ J}) + (-200 \text{ J}) \]
\[ \Delta U = 500 \text{ J} - 200 \text{ J} \]
\[ \Delta U = 300 \text{ J} \]
निकाय की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन 300 J की वृद्धि है।
चरण 4: अंतिम उत्तर:
आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन 300 J है, जो विकल्प (B) से मेल खाता है।